KR100645587B1 - Spring back setting device of preforming mold - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이드로포밍을 통하여 성형 제품을 제작시 발생하는 스프링백 보정을 위해 상, 하형 스틸 취부용 베이스 플레이트를 조정할 때 전기적 장치를 사용하여 상, 하형 날 맞춤을 용이하고 정확히 할 수 있는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치에 관한 것으로, 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 일측에 각각 장착되어 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차를 검출하는 위치 센서, 위치 센서로부터 입력되는 위치 편차 신호를 분석하여 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차 보정을 위한 보정량 구동 제어신호 및 스프링백 보정 구동 제어신호를 발생하는 제어부, 하형 베이스 플레이트 사이에 장착되어 제어부로부터 공급되는 보정량 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 하형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 하형 액츄에이터, 상형 베이스 플레이트에 장착되어 제어부로부터 공급되는 스프링백 보정 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 상형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 상형 액츄에이터를 포함한다.The present invention is a preformed mold that can easily and accurately align the upper and lower blades by using an electrical device when adjusting the base plate for mounting the upper and lower steel for spring back correction generated during the production of the molded product through hydroforming The spring back correction device of the present invention, which is mounted on one side of the upper base plate and the lower base plate, respectively, is a position sensor for detecting the positional deviation of the upper base plate and the lower base plate, and the position deviation signal inputted from the position sensor is analyzed A rotation direction set according to an input of a correction amount driving control signal for correcting the position deviation of the base plate and the lower mold base plate and a springback correction driving control signal and a correction amount driving control signal provided from the controller mounted between the lower mold base plate Powered by And a lower actuator for correcting the lower mold base plate position, and an upper actuator configured to be mounted on the upper mold base plate and driven in a rotational direction set according to an input of a springback correction driving control signal supplied from the controller.

하이드로포밍, 금형, 스프링백, 보정 Hydroforming, Mold, Springback, Calibration

Description

프리포밍 금형의 스프링백 보정장치{SPRING BACK SETTING DEVICE OF PREFORMING MOLD}Springback compensator for preforming molds {SPRING BACK SETTING DEVICE OF PREFORMING MOLD}

도 1은 종래 기술에 따른 하이드로포밍 성형 후 튜브에 스프링백이 발생하는 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a state in which a spring back occurs in the tube after the hydroforming molding according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 스프링백 보정장치의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a springback correction device according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치의 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing the configuration of a springback correction device for a preformed mold according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정 동작을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a springback correction operation of a preforming mold according to an embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

310, 312 ; 위치 센서 320 ; 하형 액츄에이터310, 312; Position sensor 320; Bottom Actuator

330, 332 ; 상형 액츄에이터 302, 302-1 ; 상형 베이스 플레이트330, 332; Pictograph actuators 302, 302-1; Pictograph Base Plate

304, 304-1 ; 하형 베이스 플레이트304, 304-1; Lower base plate

본 발명은 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a springback correction device for a preformed mold.

통상적으로, 하이드로포밍(Hydroforming)을 통하여 성형 제품을 제작하는 방법은 두께가 일정한 판 형상의 스틸 강판을 원통 형상의 튜브로 제작하고 이 튜브의 내부에 유체를 채운 상태에서 금형에 장입한 후 튜브의 내부에 채워진 유체의 압력을 증가시켜 금형의 형상에 따라 성형되도록 한다.In general, a method of manufacturing a molded product through hydroforming is made of a plate-shaped steel sheet having a constant thickness into a cylindrical tube, and charged into a mold while filling the inside of the tube with a fluid. The pressure of the fluid filled therein is increased to be molded according to the shape of the mold.

그런데, 열연 혹은 냉연 강판이 고강도화되면서 도 1에 도시된 바와 같이 성형(벤딩, 프리포밍 공정) 후 튜브(Tube)(110)에 스프링백(Spring back)이 발생하여 프리포밍 금형에 안착이 어렵다.However, as the hot rolled or cold rolled steel sheet is strengthened, spring back occurs in the tube 110 after molding (bending and preforming processes), as shown in FIG. 1, and thus it is difficult to be seated on the preforming mold.

이와 같은 현상을 보정하고자, 종래에는 스프링백(Spring back) 보정장치를 상, 하형 베이스 플레이트(Base Plate)에 각각 독립적으로 설치하고 스프링백 보정장치 조정시 스틸자를 이용하여 거리 측정 후 작업자가 수동으로 조정하였다.In order to correct such a phenomenon, conventionally, a spring back compensator is installed on each of the upper and lower base plates independently, and the operator manually measures the distance using a steel ruler when adjusting the spring back compensator. Adjusted.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 스크류 유닛(Screw Unit)(210)을 이용하여 스프링백(Spring back)량에 맞추어 스틸(Steel) 취부용 플레이트(Plate)(220) 위치를 조정하였다.That is, as shown in FIG. 2, the position of the steel mounting plate 220 is adjusted according to the spring back amount using the screw unit 210.

그런데, 위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 다음과 같은 문제점이 있다.By the way, when using the above method conventionally has the following problems.

상, 하형 스틸을 정확히 맞추기가 곤란하여 품질저하의 문제가 있다.It is difficult to accurately match the upper and lower die steels, and there is a problem of deterioration of quality.

또한, 수정 공수가 많고, 안전 사고의 위험이 존재하는 문제점이 있다.In addition, there is a large number of modifications, there is a problem that the risk of a safety accident exists.

본 발명의 목적은 하이드로포밍을 통하여 성형 제품을 제작시 발생하는 스프링백 보정을 위해 상, 하형 스틸 취부용 베이스 플레이트를 조정할 때 전기적 장치를 사용하여 상, 하형 날 맞춤을 용이하고 정확히 할 수 있는 프리포밍 금형의 스 프링백 보정장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to free and easy to accurately adjust the upper and lower blades by using an electrical device when adjusting the base plate for mounting the upper and lower steel for spring back correction generated when manufacturing the molded product through hydroforming It is to provide a spring back compensator of the forming mold.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치에 있어서, 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 일측에 각각 장착되어 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차를 검출하는 위치 센서, 위치 센서로부터 입력되는 위치 편차 신호를 분석하여 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차 보정을 위한 보정량 구동 제어신호 및 스프링백 보정 구동 제어신호를 발생하는 제어부, 하형 베이스 플레이트 사이에 장착되어 제어부로부터 공급되는 보정량 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 하형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 하형 액츄에이터, 상형 베이스 플레이트에 장착되어 제어부로부터 공급되는 스프링백 보정 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 상형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 상형 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a springback compensator of a preforming mold, each position sensor is mounted on one side of the upper base plate and the lower base plate to detect the position deviation of the upper base plate and the lower base plate And a control unit for generating a correction amount driving control signal and a springback correction driving control signal for correcting the position deviation of the upper and lower base plates by analyzing the position deviation signal input from the position sensor. The lower actuator is driven in the rotational direction set according to the input of the correction amount drive control signal supplied, and the spring back correction drive control signal supplied from the controller is mounted on the upper base plate to adjust the lower base plate position. It characterized in that it comprises a top actuator for driving in a predetermined rotation direction to correct the top plate base plate position.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치의 구성 을 도시한 도면이다.3 is a view showing the configuration of a springback correction device of a preformed mold according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치의 구성을 설명한다.Referring to Figure 3 will be described the configuration of the springback correction device of the preforming mold according to an embodiment of the present invention.

하이드로포밍 공법은 크게 3가지 공정(벤딩, 프리포밍, 하이드로포밍)으로 나눌 수 있다.The hydroforming method can be largely divided into three processes (bending, preforming, hydroforming).

참고적으로, 하이드로포밍 공법에서는 각각의 공정에서 스프링백이 발생하는데 벤딩 공정과 프리포밍 공정에서의 스프링백량이 하이드로포밍 공정에서의 스프링백량보다 상대적으로 많다.For reference, in the hydroforming method, springback occurs in each process, and the springback amount in the bending process and the preforming process is relatively larger than the springback amount in the hydroforming process.

그런데, 벤딩 공정 후 스프링백은 벤딩각도의 조절로 비교적 용이하게 보정을 하고 있으나 프리포밍 공정 후 스프링백은 예측하기가 어렵고 상대적으로 스프링백량도 많기에 본 발명의 실시예에서와 같이 스프링백 보정장치를 제안한다.By the way, the springback after the bending process is relatively easily corrected by adjusting the bending angle, but the springback after the preforming process is difficult to predict and the springback amount is also relatively high, as in the embodiment of the present invention. Suggest.

본 발명의 실시예는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치에 있어서, 위치 센서(310, 312), 제어부(도시되지 않음), 하형 액츄에이터(320), 상형 액츄에이터(330, 332)를 포함하여 구성하며, 스프링백(Spring back) 보정을 위해 스틸 취부용으로 구성되는 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)와 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)의 위치를 조정할 때 전기적 장치인 상형 액츄에이터(330, 332)와 하형 액츄에이터(320)(를 사용하여 상, 하형 날 맞춤을 용이하고 정확히 하는 것이다.An embodiment of the present invention comprises a position sensor (310, 312), a control unit (not shown), the lower actuator (320), the upper actuator (330, 332) in the spring back correction device of the preforming mold , The upper actuator 330, which is an electrical device when adjusting the positions of the upper and lower base plates 302 and 302-1 and the lower and lower base plates 304 and 304-1, which are configured for steel mounting, for spring back compensation. 332) and the lower type actuator 320 (using the upper and lower blade fittings are easy and accurate).

위치 센서(310, 312)는 상형 베이스 플레이트(302-1)와 하형 베이스 플레이트(304-1)의 일측에 각각 장착되어 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)와 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)의 위치 편차를 검출한다.The position sensors 310 and 312 are mounted on one side of the upper base plate 302-1 and the lower base plate 304-1, respectively, so that the upper base plate 302 and 302-1 and the lower base plate 304 and 304-are positioned. The positional deviation of 1) is detected.

위치 센서(310, 312)는 제1 위치 센서(310), 제2 위치 센서(312)로 구성한다.The position sensors 310 and 312 include a first position sensor 310 and a second position sensor 312.

제1 위치 센서(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 상형 베이스 플레이트(302-1)의 일측 하면에 장착된다.The first position sensor 310 is mounted on one lower surface of the upper base plate 302-1 as shown in FIG. 3.

제2 위치 센서(312)는 상형 베이스 플레이트(302-1)의 일측 하면에 대향되는 하형 베이스 플레이트(304-1)의 일측 상면에 장착된다.The second position sensor 312 is mounted on one upper surface of the lower mold base plate 304-1 opposite the lower surface of the upper mold base plate 302-1.

상형 베이스 플레이트(302, 302-1)와 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)는 도 3에 도시된 바와 같이 하형 액츄에이터(320)를 기준으로 각각 양분되는 형상으로 형성된다.The upper base plate 302, 302-1 and the lower mold base plate 304, 304-1 are formed in a shape that is bisected based on the lower mold actuator 320 as shown in FIG. 3.

제어부는 위치 센서(310, 312)로부터 입력되는 위치 편차 신호를 분석하여 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)와 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)의 위치 편차 보정을 위한 보정량 구동 제어신호 및 스프링백 보정 구동 제어신호를 발생하는 일종의 마이크로 프로세서로 구성한다.The controller analyzes the position deviation signal input from the position sensors 310 and 312 to correct the position deviation of the upper base plate 302 and 302-1 and the lower base plate 304 and 304-1. It consists of a kind of microprocessor which generates springback compensation drive control signal.

하형 액츄에이터(320)는 하형 베이스 플레이트(304, 304-1) 사이에 장착되어 제어부로부터 공급되는 보정량 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 하형 베이스 플레이트(304, 304-1) 위치를 보정한다.The lower mold actuator 320 is mounted between the lower mold base plates 304 and 304-1 and driven in the rotational direction set according to the input of the correction amount driving control signal supplied from the control unit to adjust the position of the lower mold base plates 304 and 304-1. Correct it.

상형 액츄에이터(330, 332)는 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)에 장착되어 제어부로부터 공급되는 스프링백 보정 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 상형 베이스 플레이트(302, 302-1) 위치를 보정한다.The upper actuating actuators 330 and 332 are mounted on the upper actuating base plates 302 and 302-1 and driven in a rotational direction set according to the input of the springback correction driving control signal supplied from the control part. ) Correct the position.

상형 액츄에이터(330, 332)는 상형 베이스 플레이트(302)의 일측면에 장착되 는 제1 액츄에이터(330), 제1 액츄에이터가 장착된 상형 베이스 플레이트(302)와는 다른 상형 베이스 플레이트(302-1)의 일측면에서 제1 액츄에이터와 대향되는 위치에 장착되는 제2 액츄에이터를 포함하여 구성한다.The upper actuators 330 and 332 are formed of the upper actuator base plate 302-1 different from the upper actuator base plate 302 mounted on one side of the upper actuator base plate 302, and the upper actuator base plate 302 on which the first actuator is mounted. It comprises a second actuator mounted on a position facing the first actuator on one side.

상기한 하형 액츄에이터(320)와 상형 액츄에이터(330, 332)는 제어부로부터 공급되는 전기적신호를 공급받아 구동되는 전동 모터로 구성하며, 양방향 회전이 가능한 전동 모터로 구성하는 것이 바람직하다.The lower actuator 320 and the upper actuator 330, 332 is composed of an electric motor driven by receiving an electrical signal supplied from a control unit, it is preferable to constitute an electric motor capable of bidirectional rotation.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정 동작을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a springback correction operation of a preforming mold according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정 동작을 설명한다.3 and 4, the springback correction operation of the preforming mold according to the embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 따른 스프링백 보정은 프리포밍(Preforming)후 튜브(300)가 프리포밍(Preforming) 금형에 안착하게 하기 위한 보정이다.The springback correction according to the embodiment of the present invention is a correction for allowing the tube 300 to be seated in a preforming mold after preforming.

도 4를 참조하면, 프리포밍 금형의 스프링백 보정 동작은 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)와 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)의 위치를 초기 세팅(Initial Setting, 편차 0)하는 것으로 시작한다.(S410)Referring to FIG. 4, the springback correction operation of the preforming mold is performed by initially setting the positions of the upper and lower base plates 302 and 302-1 and the lower and lower base plates 304 and 304-1. Start (S410).

이어서, 스틸자를 이용하여 스프링백 보정량을 측정한다.(S412)Next, the springback correction amount is measured using a still ruler (S412).

그리고, 하형 액츄에이터(320)를 구동하여 보정량을 적용한다.(S414)Then, the lower type actuator 320 is driven to apply the correction amount. (S414)

하형 액츄에이터(320)를 구동함에 따라 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)가 움직이게 되면, 제어부는 위치 센서(310, 312)로부터 입력되는 신호를 분석하여 하형 베이스 플레이트(304, 304-1)와 상형 베이스 플레이트(302, 302-1)의 위치 편차 를 감지한다.When the lower mold base plates 304 and 304-1 move as the lower actuator 320 is driven, the controller analyzes a signal input from the position sensors 310 and 312 and the lower mold base plates 304 and 304-1. Detect the position deviation of the upper base plate (302, 302-1).

상기한 바와 같이 제어부는 위치 센서(310, 312)로부터 입력되는 편차 신호를 분석하여 편차 부호(+, -)로 상형 액츄에이터(330, 332)의 구동 진행 방향을 결정한다.As described above, the controller analyzes the deviation signals input from the position sensors 310 and 312 to determine the driving direction of the upper actuators 330 and 332 using the deviation codes (+ and-).

예를 들어, -편차가 발생하는 것을 가정하면, 제어부는 상형 액츄에이터(330, 332)를 정회전하도록 구동하며, +편차가 발생하면 상형 액츄에이터(330, 332)를 역회전하도록 구동한다.(S416, S418)For example, assuming that a deviation occurs, the control unit drives the upper actuators 330 and 332 to forward rotation, and when the + deviation occurs, the controller drives the upper actuators 330 and 332 to reverse rotation. , S418)

상형 액츄에이터(330, 332)의 구동 진행은 편차가 0으로 될 때까지 계속한다.The drive progression of the upper actuators 330, 332 continues until the deviation becomes zero.

상기한 바와 같이 상형 액츄에이터(330, 332)의 구동으로 상, 하형 날 맞춤은 완성된다.(S420)As described above, the upper and lower blade fittings are completed by driving the upper actuators 330 and 332. (S420)

상, 하형 날 맞춤이 정확하지 않을 경우 프리포밍(Preforming)시 핀칭(Pinching) 발생 가능 다음 공정의 진행이 어렵게 된다.If the upper and lower blade alignment is not accurate, pinching may occur during preforming, and the next process becomes difficult.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치는 스프링백 보정을 위해 상, 하형 스틸 취부용 베이스 플레이트를 조정할 때 전기적 장치를 사용하여 상, 하형 날 맞춤을 용이하고 정확히 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the springback compensator of the preforming mold according to the present invention can easily and accurately align the upper and lower blades by using an electrical device when adjusting the upper and lower steel mounting base plates for springback correction. It works.

Claims (5)

프리포밍 금형의 스프링백 보정장치에 있어서,In the spring back correction device of the preforming mold, 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 일측에 각각 장착되어 상기 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차를 검출하는 위치 센서;A position sensor mounted on one side of the upper base plate and the lower base plate to detect positional deviations of the upper base plate and the lower base plate; 상기 위치 센서로부터 입력되는 위치 편차 신호를 분석하여 상기 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트의 위치 편차 보정을 위한 보정량 구동 제어신호 및 스프링백 보정 구동 제어신호를 발생하는 제어부;A controller for analyzing a position deviation signal input from the position sensor and generating a correction amount driving control signal and a springback correction driving control signal for correcting a position deviation of the upper and lower base plates; 상기 하형 베이스 플레이트 사이에 장착되어 상기 제어부로부터 공급되는 보정량 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 상기 하형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 하형 액츄에이터;A lower mold actuator mounted between the lower mold base plates and driven in a rotational direction set according to an input of a correction amount driving control signal supplied from the controller to correct the position of the lower mold base plate; 상기 상형 베이스 플레이트에 장착되어 상기 제어부로부터 공급되는 스프링백 보정 구동 제어신호의 입력에 따라 설정된 회전방향으로 구동되어 상기 상형 베이스 플레이트 위치를 보정하는 상형 액츄에이터를 포함하는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치.And an upper mold actuator mounted on the upper mold base plate and driven in a rotational direction set according to an input of a spring back correction driving control signal supplied from the controller, to correct the position of the upper mold base plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상형 베이스 플레이트와 하형 베이스 플레이트는 상기 하형 액츄에이터를 기준으로 각각 양분되는 형상으로 형성되는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치.The upper base plate and the lower base plate is a spring back correction device of the preformed mold is formed in a shape that is divided into two based on the lower actuator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위치 센서는The position sensor 상기 상형 베이스 플레이트의 일측 하면에 장착되는 제1 위치 센서;A first position sensor mounted on one bottom surface of the upper base plate; 상기 상형 베이스 플레이트의 일측 하면에 대향되는 상기 하형 베이스 플레이트의 일측 상면에 장착되는 제2 위치 센서를 포함하는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치.And a second position sensor mounted on one upper surface of the lower mold base plate opposite to the lower surface of the upper mold base plate. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 하형 액츄에이터와 상형 액츄에이터는 양방향 회전이 가능한 전동 모터로 구성하는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치.The lower type actuator and the upper type actuator is a spring back correction device of a preforming mold consisting of an electric motor capable of bidirectional rotation. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 상형 액츄에이터는 상기 상형 베이스 플레이트의 일측면에 장착되는 제1 액츄에이터;The upper actuator includes a first actuator mounted on one side of the upper base plate; 상기 제1 액츄에이터가 장착된 상형 베이스 플레이트와는 다른 상형 베이스 플레이트의 일측면에서 상기 제1 액츄에이터와 대향되는 위치에 장착되는 제2 액츄에이터를 포함하는 프리포밍 금형의 스프링백 보정장치.And a second actuator mounted at a position opposite to the first actuator on one side of the upper base plate which is different from the upper base plate on which the first actuator is mounted.
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